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執著探索,書寫鐵路隧道建設新篇章

2022-12-12 23:04
一帶一路報道 2022年6期
關鍵詞:巖爆黃土斷面

中國是一個多山的國家,山地面積占國土面積的2/3。隨著鐵路交通的發展,大量的隧道工程應運而生。在廣袤的黃土高原、在峰巒疊嶂的西南山區、在“世界屋脊”青藏高原,一列列飛馳的火車穿山而過,穿越的不僅是地理上的崇山峻嶺,更是“開路先鋒”們在隧道科技創新領域里的“技術高山”。

伴隨著一次次隧道技術突破,一張張成績單接踵而至:世界上橫斷面最大的黃土隧道——鄭西線張茅隧道、中國最高巖溫鐵路隧道——拉林線桑珠嶺隧道、世界級巖爆鐵路隧道——拉林線巴玉隧道……這些隧道的背后總設計師,均是全國工程勘察設計大師、中國中鐵“開路先鋒”卓越人物、中鐵二院副總工程師喻渝。

每當談及這些成就,喻渝說得最多的一句話是:我們生在了一個鐵路發展的好時代,除了個人的努力,更離不開中國中鐵、中鐵二院這樣優秀的平臺。

喻渝長期從事復雜艱險山區隧道勘察設計和研究工作,先后擔任南昆、成昆、成貴、成蘭、川藏線等20余條鐵路的分管隧道專業技術負責人,負責重大技術方案審定和重大科研課題研究,在高速鐵路隧道修建技術、隧道空氣動力學、長大隧道通風、特殊復雜地質隧道設計、計算機軟件的研發及應用等方面具有極高的學術造詣和深厚的技術積淀。他榮獲了國家科技進步二等獎1項,國際隧道協會(ITA)“克服挑戰”大獎1項,國家優秀設計銀獎2項、銅獎1項,省部級科技進步獎和優秀工程設計40余項;出版學術專著4部,編制鐵路規范、標準10余部;發表論文40余篇,發明專利、實用新型專利50余項。

2012年,喻渝被評為四川省工程設計大師;2013年,獲評第十一批四川省有突出貢獻的優秀專家;2017年,獲第十三屆詹天佑鐵道科學技術成就獎;2018年,入選天府萬人計劃天府創新領軍人才;2018年,獲國務院政府特殊津貼;2019年,獲評中國中鐵科技創新優秀人才;2021年,獲得“全國工程勘察設計大師”榮譽稱號……

突破高鐵黃土隧道的“領跑者”

2005年,世界上第一條穿越濕陷性黃土地區的高速鐵路——鄭西高速鐵路破土動工,時任中鐵二院副總工程師的喻渝主持大斷面黃土隧道修建技術攻關,其間遇到了前所未有的挑戰:在如此脆弱的黃土地區,隧道是分修還是合修?若分修,全線黃土隧道投資會增加20多億元;若合修,大斷面隧道圍巖壓力怎么計算,支護參數如何選取,施工方法何以確定,隧道基底怎樣處理……這些都沒有先例可鑒。

千難萬險擺在眼前,再難也要頂著壓力上、硬著頭皮干!

喻渝接到任務當天便與同事出發,前往陜西、河南進行現場調研。腳踏黃土大地,凝望半坡上古老的窯洞,一個個關鍵詞在他的腦海中逐一浮現:黃土特性、埋深界線、結構形式、沉降控制……回程車上,他便形成了高速鐵路大斷面黃土隧道的研究大綱。

喻渝常言:“我們打隧道的,不光要有穿山甲的‘金剛鉆’本領,還要有‘盤古開天辟地’的勇氣?!睉{著一腔熱血和忘我的鉆研,歷時3年科研攻關及現場試驗,他開創性地提出了合建雙線大斷面隧道方案,突破了傳統黃土隧道設計荷載的計算方法,創新了大斷面隧道支護結構型式等,解決了黃土大斷面隧道變形和基礎沉降控制的修建難題,使中國鐵路黃土隧道修建技術領跑世界。

2015年,高鐵大斷面黃土隧道建設成套技術及應用獲得國家科技進步二等獎。

創新活動斷裂帶復雜地質長大隧道的“探索者”

如果說鄭西高鐵大斷面黃土隧道是以喻渝為代表的新一代隧道技術骨干的一次突破,那么成蘭鐵路活動斷裂帶復雜地質長大隧道的修建則是對建設者的又一次極限挑戰。

時間回到2011年,作為“5·12”汶川地震災后重建生命線工程,成蘭鐵路建設的號角已經吹響。對大多數人來說,成蘭鐵路沿線有風景如畫的九寨溝、憨態可掬的大熊貓,但喻渝關注更多的卻是一串數據:從500m爬升至3400m的鐵路高程;“四極、三高、五復雜”的不良地質;33座總長達332km的長大隧道群……這些數據意味著,在成蘭線修建鐵路就是在千米高山下的碎石堆里挖洞子,而且部分碎石堆還是活動的,并伴生強烈地震,修建難度世界罕見,甚至有人直言該地區不宜修建鐵路。

經過10年科研攻關,喻渝率領的團隊創新了隧道高地應力擠壓性圍巖大變形控制技術,提出了大變形主動控制理念;創新了活動斷裂帶隧道抗減震設計方法,開發了寬變形縫柔性減震技術,研發了大剛度圓環與預留凈空相結合的新結構;首次在通過中國區域性活動斷裂—龍門山斷裂的隧道內建立了長期位移和應力監測及地震預警系統。這些創新性成果不僅為成蘭鐵路的安全運營提供了重要的技術保障,還形成了鐵路行業的技術標準,促進了中國復雜地質長大隧道修建技術的進步。

攻克高地溫、巖爆隧道的“挑戰者”

89.3℃是喻渝作為技術總負責人設計的拉林鐵路桑珠嶺隧道作業面的巖石溫度,超過高原水的沸點!

70MPa是深埋地下2090m隧道內的壓力值。通俗來講,就是700kg的力作用在大拇指般大小的物體表面上??上攵?,在如此壓力下開挖隧道,稍有不慎就是機毀人亡!這就是拉林鐵路一級高風險隧道巴玉隧道的真實面貌。

這兩座隧道是目前世界上地形地質條件最復雜、建設難度最大、人類歷史上最具挑戰性的川藏線拉林鐵路的代表工程。拉薩至林芝段是整個川藏鐵路的先行段,地處雅魯藏布江構造地區,具有川藏全線最為典型的高地溫、巖爆等不良地質問題。

喻渝帶領中鐵二院隧道團隊不懼困難、勇于挑戰,沉著冷靜地提出多個研究方向,根據進展情況有條不紊地調整技術方案。就這樣一步一個腳印,他逐個攻克了耐高溫材料和結構設計、綜合降溫、高溫爆破、巖爆預測、巖爆評價體系和動態預警方法等一系列技術難題,拉薩至林芝段總工期因此得以提前6個月完工。

張茅隧道、桑珠嶺隧道、巴玉隧道……從業30多年間,喻渝一次次實現了創新與突破。路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索。在隧道建設這條漫長的道路上,喻渝還將繼續前行,創造新的、更加卓越的輝煌。

China is covered by many mountains, with the mountainous area accounting for 2/3 of its land area. Developing railway traffic gave rise to a large number of tunnel projects. Trains speed through mountains in the vast Loess Plateau, mountainous Southwest China, and the Qinghai-Tibet Plateau, the “Roof of the World”, as a result of pioneers’ efforts in overcoming challenges in tunneling technological innovation.

Breakthroughs in tunneling technology introduced successes in building Zhangmao Tunnel on Zhengzhou-Xi’an High-speed Railway, a loess tunnel with the world’s largest cross-section, Sangzhuling Tunnel on Lhasa-Nyingchi Railway with the highest rock temperature in China, and Bayu Tunnel on Lhasa-Nyingchi Railway, a world-class tunnel once challenged by rock burst. The chief designer of all these tunnels is Yu Yu, a national engineering survey and design master, “Outstanding Pioneer” of CREC, and Deputy Chief Engineer of China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd. (CREEC).

責編:賈琪

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